一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置與流程
1.本發明涉及焦爐上升管余熱回收技術領域，具體為一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置。
背景技術：
2.焦爐在煉焦過程中需要消耗大量的能源，其消耗的能源分為：1、紅焦帶出熱約占37％，這部分熱量已通過干熄焦回收利用；2、焦爐煙道廢氣帶出熱約占17％，通過煙氣余熱回收或煤調濕回收利用；3、爐體表面散熱損失約占10％，通過爐體保溫減少該部分熱量損失；4、600-800℃的高溫荒煤氣帶出熱量約占36％，這部分熱量主要通過上升管余熱回收技術來回收利用；
3.近幾年來，焦爐荒煤氣上升管余熱回收系統技術已經漸漸成熟，成為焦化行業新建焦爐和改造焦爐的標配。因為爐頂管道布置復雜，有時候系統不穩定和一些操作上的失誤導致上升管余熱回收系統出現布水不均等問題，影響單根上升管進水流量，造成上升管局部缺水干燒和取熱過多，如果現場工程人員沒有及時發現，在650-850℃高溫荒煤氣與180℃左右的除氧水的高低溫熱應變下，上升管的使用壽命會減少；同時因為上升管取熱過多，導致荒煤氣出口溫度≤500℃，上升管內壁結焦油掛石墨冒黑煙，造成嚴重的環保問題。且當工作人員發現上升管出現缺水干燒和冒黑煙的情況，只能夠手動關閉上升管的進出口閥門，不夠及時性、便捷性和安全性，因此，我們提出一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置，以便于解決上述中提出的問題。
技術實現要素：
4.本發明的目的在于提供一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置，能夠自動切斷單根上升管的進出水，減少人工操作，自動檢測單根上升管是否缺水和多水，及時報警，保證系統均勻布水，避免上升管局部缺水干燒，避免水量過大造成取熱過多，煉焦工序能耗降低≥20kg標煤/t焦，換熱管內的水均勻分布在上升管的內部，介質均勻分布在上升管的內部。
5.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，包括上升管、第一輸送管、換熱管和第二輸送管：
6.所述上升管的進口管道上安裝有流量計，且上升管的進口前安裝有手動節流閥和進水管電動開關閥，所述上升管的出口前安裝有出口管手動截止閥和出水管電動開關閥，所述上升管的出口放散管上安裝有放散管手動截止閥和放散管電動開關閥，所述放散管電動開關閥相較于放散管手動截止閥更遠離上升管，所述進水管電動開關閥、出水管電動開關閥和放散管電動開關閥均與流量計的流量信號聯鎖；
7.所述第一輸送管的外側面固定有外端呈鋸齒狀結構的承接環，且承接環的外側設置有第一安裝座，所述第一安裝座的左側固定有耐高溫電機，且耐高溫電機的輸出端固定有齒輪，所述齒輪與承接環嚙合連接所述齒輪的外側面固定有絲桿，所述絲桿的外端螺紋
連接有移動環，所述移動環的右側面固定有矩形塊，所述上升管的右端開設有限定槽；
8.所述換熱管位于上升管的內部；
9.所述換熱管的末端連接有第二輸送管，所述第二輸送管的外側設置有第二安裝座。
10.采用上述技術方案，能夠自動切斷單根上升管的進出水，減少人工操作，自動檢測單根上升管是否缺水和多水，及時報警，保證系統均勻布水，避免上升管局部缺水干燒，避免水量過大造成取熱過多，煉焦工序能耗降低≥20kg標煤/t焦，換熱管內的水均勻分布在上升管的內部，介質均勻分布在上升管的內部。
11.作為本發明的優選技術方案，所述進水管電動開關閥相較于手動節流閥更靠近上升管。
12.通過采用上述技術方案，由于進水管電動開關閥相較于手動節流閥更靠近上升管，關閉進水管電動開關閥之后，流經手動節流閥的水不再進入上升管。
13.作為本發明的優選技術方案，所述出水管電動開關閥相較于出口管手動截止閥更靠近上升管。
14.通過采用上述技術方案，由于出水管電動開關閥相較于出口管手動截止閥更靠近上升管，關閉出水管電動開關閥之后，流經出口管手動截止閥的水不再進入上升管。
15.作為本發明的優選技術方案，所述換熱管遠離第二輸送管的一端固定有第一輸送管，所述第一輸送管的中心線與第二輸送管的中心線重合。
16.通過采用上述技術方案，由于第一輸送管的中心線與第二輸送管的中心線重合，使得第一輸送管和第二輸送管同心圓旋轉。
17.作為本發明的優選技術方案，所述第一安裝座和第二安裝座均與上升管固定連接，所述第二安裝座的內部轉動連接有絲桿的末端。
18.通過采用上述技術方案，由于第二安裝座的內部轉動連接有絲桿的末端，利用第二安裝座支撐絲桿。
19.作為本發明的優選技術方案，所述矩形塊位于限定槽的內部。
20.通過采用上述技術方案，由于矩形塊位于限定槽的內部，通過矩形塊限定移動環的移動軌跡，避免移動環轉動。
21.作為本發明的優選技術方案，所述第二輸送管外端等角度設置的支桿嵌入第二安裝座內端開設的環槽。
22.通過采用上述技術方案，由于第二輸送管外端等角度設置的支桿嵌入第二安裝座內端開設的環槽，利用第二安裝座支撐第二輸送管。
23.作為本發明的優選技術方案，所述上升管的進口管道通過旋轉密封圈與第一輸送管相連接，上升管的出口管道通過旋轉密封圈與第二輸送管相連接。
24.通過采用上述技術方案，由于上升管的進口管道通過旋轉密封圈與第一輸送管相連接，上升管的出口管道通過旋轉密封圈與第二輸送管相連接，提高密封性。
25.一種上升管均勻布水和自動斷流檢測裝置的方法，所述上升管均勻布水和自動斷流檢測方法包含以下步驟；
26.步驟一：流量計檢測到進水管里的流量值小于0.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥“關閉”信號，出水管電動開關閥“關
閉”信號，放散管電動開關閥“打開”信號；
27.步驟二：中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將進水管手動節流閥開度調大；
28.步驟三：當流量計檢測到進水管里的流量值大于1.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥“關閉”信號，出水管電動開關閥“關閉”信號，放散管電動開關閥“打開”信號；
29.步驟四：中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將進水管手動節流閥開度關小，降低上升管的進水量。
30.與現有技術相比，本發明的有益效果是：該上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置，能夠自動切斷單根上升管的進出水，減少人工操作，自動檢測單根上升管是否缺水和多水，及時報警，保證系統均勻布水，避免上升管局部缺水干燒，避免水量過大造成取熱過多，煉焦工序能耗降低≥20kg標煤/t焦，換熱管內的水均勻分布在上升管的內部，介質均勻分布在上升管的內部；
31.1.通過進水管電動開關閥、出水管電動開關閥和放散管電動開關閥能夠自動切斷單根上升管的進出水，減少人工操作，流量計自動檢測單根上升管是否缺水和多水，及時報警，保證系統均勻布水，避免上升管局部缺水干燒，避免水量過大造成取熱過多，煉焦工序能耗降低≥20kg標煤/t焦；
32.2.齒輪的旋轉帶動承接環旋轉，從而換熱管旋轉，換熱管內部的水在上升管的內部旋轉，使得換熱管內的水均勻分布在上升管的內部；
33.3.絲桿的旋轉使得移動環在上升管的內部移動，攪動上升管內部的介質，使得介質均勻分布在上升管的內部。
附圖說明
34.圖1為本發明上升管內部剖切結構示意圖；
35.圖2為本發明圖1中a處放大結構示意圖；
36.圖3為本發明圖1中b處放大結構示意圖；
37.圖4為本發明第二輸送管與第二安裝座連接結構示意圖；
38.圖5為本發明齒輪與承接環連接結構示意圖；
39.圖6為本發明移動環與矩形塊連接結構示意圖；
40.圖7為本發明流程圖。
41.圖中：1、上升管；2、流量計；3、進水管電動開關閥；4、出水管電動開關閥；5、放散管電動開關閥；6、手動節流閥；7、出口管手動截止閥；8、放散管手動截止閥；9、矩形塊；10、第一輸送管；11、承接環；12、第一安裝座；13、耐高溫電機；14、齒輪；15、絲桿；16、移動環；17、限定槽；18、換熱管；19、第二安裝座；20、第二輸送管。
具體實施方式
42.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他
實施例，都屬于本發明保護的范圍。
43.請參閱圖1-7，本發明提供一種技術方案：一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，包括上升管1、流量計2、進水管電動開關閥3、出水管電動開關閥4、放散管電動開關閥5、手動節流閥6、手動截止閥7、放散管手動截止閥8、矩形塊9、第一輸送管10、承接環11、第一安裝座12、耐高溫電機13、齒輪14、絲桿15、移動環16、限定槽17、換熱管18、第二安裝座19和第二輸送管20，上升管1的進口管道上安裝有流量計2，且上升管1的進口前安裝有手動節流閥6和進水管電動開關閥3，上升管1的出口前安裝有出口管手動截止閥7和出水管電動開關閥4，上升管1的出口放散管上安裝有放散管手動截止閥8和放散管電動開關閥5，放散管電動開關閥5相較于放散管手動截止閥8更遠離上升管1，進水管電動開關閥3、出水管電動開關閥4和放散管電動開關閥5均與流量計2的流量信號聯鎖；
44.第一輸送管10的外側面固定有外端呈鋸齒狀結構的承接環11，且承接環11的外側設置有第一安裝座12，第一安裝座12的左側固定有耐高溫電機13，且耐高溫電機13的輸出端固定有齒輪14，齒輪14與承接環11嚙合連接齒輪14的外側面固定有絲桿15，絲桿15的外端螺紋連接有移動環16，移動環16的右側面固定有矩形塊9，上升管1的右端開設有限定槽17；
45.換熱管18位于上升管1的內部；
46.換熱管18的末端連接有第二輸送管20，第二輸送管20的外側設置有第二安裝座19；
47.如圖1所示，進水管電動開關閥3相較于手動節流閥6更靠近上升管1，由于進水管電動開關閥3相較于手動節流閥6更靠近上升管1，關閉進水管電動開關閥3之后，流經手動節流閥6的水不再進入上升管1。
48.如圖1所示，出水管電動開關閥4相較于出口管手動截止閥7更靠近上升管1，由于出水管電動開關閥4相較于出口管手動截止閥7更靠近上升管1，關閉出水管電動開關閥4之后，流經出口管手動截止閥7的水不再進入上升管1。
49.如圖1所示，換熱管18遠離第二輸送管20的一端固定有第一輸送管10，第一輸送管10的中心線與第二輸送管20的中心線重合，由于第一輸送管10的中心線與第二輸送管20的中心線重合，使得第一輸送管10和第二輸送管20同心圓旋轉。
50.如圖1、圖2和圖3所示，第一安裝座12和第二安裝座19均與上升管1固定連接，第二安裝座19的內部轉動連接有絲桿15的末端，由于第二安裝座19的內部轉動連接有絲桿15的末端，利用第二安裝座19支撐絲桿15，矩形塊9位于限定槽17的內部，由于矩形塊9位于限定槽17的內部，通過矩形塊9限定移動環16的移動軌跡，避免移動環16轉動。
51.如圖1和圖4所示，第二輸送管20外端等角度設置的支桿嵌入第二安裝座19內端開設的環槽，由于第二輸送管20外端等角度設置的支桿嵌入第二安裝座19內端開設的環槽，利用第二安裝座19支撐第二輸送管20。
52.如圖1所示，上升管1的進口管道通過旋轉密封圈與第一輸送管10相連接，上升管1的出口管道通過旋轉密封圈與第二輸送管20相連接，由于上升管1的進口管道通過旋轉密封圈與第一輸送管10相連接，上升管1的出口管道通過旋轉密封圈與第二輸送管20相連接，提高密封性；
53.均勻布水和檢測的步驟一：流量計檢測到進水管里的流量值小于0.5t/h，自動報
警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥3“關閉”信號，出水管電動開關閥4“關閉”信號，放散管電動開關閥5“打開”信號；
54.步驟二：中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將進水管手動節流閥6開度調大；
55.步驟三：當流量計檢測到進水管里的流量值大于1.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥3“關閉”信號，出水管電動開關閥4“關閉”信號，放散管電動開關閥5“打開”信號；
56.步驟四：中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將進水管手動節流閥6開度關小，降低上升管的進水量；
57.在使用該上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置時，如圖1所示，每根上升管1均設置有流量計2、進水管電動開關閥3、出水管電動開關閥4、放散管電動開關閥5、手動節流閥6、手動截止閥7和放散管手動截止閥8，控制系統里設置最低流量值為0.5t/h，最大流量值1.5t/h最小和最大流量值的設定根據焦爐型號、上升管1具體尺寸等參數來計算確定；
58.當流量計2檢測到上升管1的進水管里的流量值小于0.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥3“關閉”信號，出水管電動開關閥4“關閉”信號，放散管電動開關閥5“打開”信號，中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將手動節流閥6開度調大；
59.當流量計2檢測到上升管1的進水管里的流量值大于1.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥3“關閉”信號，出水管電動開關閥4“關閉”信號，放散管電動開關閥5“打開”信號，中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將手動節流閥6開度關小，降低上升管1的進水量，避免取熱過多導致上升管1出口荒煤氣溫度≤500℃，導致上升管內壁掛焦結石墨，冒黑煙，保證整個系統的均勻布水和環保；
60.水在換熱管18的內部流動，流動的同時，打開耐高溫電機13，耐高溫電機13帶動齒輪14、絲桿15和移動環16旋轉，齒輪14與承接環11嚙合連接，從而帶動承接環11旋轉，從而第一輸送管10、承接環11、換熱管18和第二輸送管20旋轉，使得換熱管18內的水均勻分布在上升管1的內部；
61.絲桿15的旋轉帶動移動環16移動，移動環16上的矩形塊9在限定槽17的內部移動，利用移動環16的移動攪動上升管1內的氣體，使得上升管1內氣體溫度分布均勻，以上便完成該上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置的一系列操作，本說明中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
62.盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
技術特征：
1.一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，包括上升管(1)、第一輸送管(10)、換熱管(18)和第二輸送管(20)，其特征在于：所述上升管(1)的進口管道上安裝有流量計(2)，且上升管(1)的進口前安裝有手動節流閥(6)和進水管電動開關閥(3)，所述上升管(1)的出口前安裝有出口管手動截止閥(7)和出水管電動開關閥(4)，所述上升管(1)的出口放散管上安裝有放散管手動截止閥(8)和放散管電動開關閥(5)，所述放散管電動開關閥(5)相較于放散管手動截止閥(8)更遠離上升管(1)，所述進水管電動開關閥(3)、出水管電動開關閥(4)和放散管電動開關閥(5)均與流量計(2)的流量信號聯鎖；所述第一輸送管(10)的外側面固定有外端呈鋸齒狀結構的承接環(11)，且承接環(11)的外側設置有第一安裝座(12)，所述第一安裝座(12)的左側固定有耐高溫電機(13)，且耐高溫電機(13)的輸出端固定有齒輪(14)，所述齒輪(14)與承接環(11)嚙合連接所述齒輪(14)的外側面固定有絲桿(15)，所述絲桿(15)的外端螺紋連接有移動環(16)，所述移動環(16)的右側面固定有矩形塊(9)，所述上升管(1)的右端開設有限定槽(17)；所述換熱管(18)位于上升管(1)的內部；所述換熱管(18)的末端連接有第二輸送管(20)，所述第二輸送管(20)的外側設置有第二安裝座(19)。2.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述進水管電動開關閥(3)相較于手動節流閥(6)更靠近上升管(1)。3.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述出水管電動開關閥(4)相較于出口管手動截止閥(7)更靠近上升管(1)。4.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述換熱管(18)遠離第二輸送管(20)的一端固定有第一輸送管(10)，所述第一輸送管(10)的中心線與第二輸送管(20)的中心線重合。5.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述第一安裝座(12)和第二安裝座(19)均與上升管(1)固定連接，所述第二安裝座(19)的內部轉動連接有絲桿(15)的末端。6.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述矩形塊(9)位于限定槽(17)的內部。7.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述第二輸送管(20)外端等角度設置的支桿嵌入第二安裝座(19)內端開設的環槽。8.根據權利要求1所述的一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的裝置，其特征在于：所述上升管(1)的進口管道通過旋轉密封圈與第一輸送管(10)相連接，上升管(1)的出口管道通過旋轉密封圈與第二輸送管(20)相連接。9.一種如權利要求1所述的上升管均勻布水和自動斷流檢測裝置的方法，其特征在于：所述上升管均勻布水和自動斷流檢測方法包含以下步驟；步驟一：流量計檢測到進水管里的流量值小于0.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥(3)“關閉”信號，出水管電動開關閥(4)“關閉”信號，放散管電動開關閥(5)“打開”信號；步驟二：中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將進水管手動節流
閥(6)開度調大；步驟三：當流量計檢測到進水管里的流量值大于1.5t/h，自動報警信號傳送至中控室聲光報警，同時控制系統傳遞給進水管電動開關閥(3)“關閉”信號，出水管電動開關閥(4)“關閉”信號，放散管電動開關閥(5)“打開”信號；步驟四：中控室人員接到報警后提醒爐頂現場操作人員排查問題，將進水管手動節流閥(6)開度關小，降低上升管的進水量。
技術總結
本發明公開了一種上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置，包括上升管、第一輸送管、換熱管和第二輸送管，所述上升管的出口前安裝有出口管手動截止閥和出水管電動開關閥，所述上升管的出口放散管上安裝有放散管手動截止閥和放散管電動開關閥，所述放散管電動開關閥相較于放散管手動截止閥更遠離上升管。該上升管均勻布水和自動斷流檢測的方法及其裝置，能夠自動切斷單根上升管的進出水，減少人工操作，自動檢測單根上升管是否缺水和多水，及時報警，保證系統均勻布水，避免上升管局部缺水干燒，避免水量過大造成取熱過多，煉焦工序能耗降低≥20kg標煤/t焦，換熱管內的水均勻分布在上升管的內部，介質均勻分布在上升管的內部。的內部。的內部。
